Dù tuổi đời còn khá trẻ nhưng trung vệ Thanh Bình nhận được sự tín nhiệm lớn từ ban huấn luyện ĐT Việt Nam. Trong danh sách 20 cầu thủ sang Nhật Bản tham dự trận đấu cuối vòng loại thứ 3 World Cup 2022, Thanh Bình là niềm kỳ vọng ở hàng thủ đội tuyển Việt Nam.

Bởi lẽ, hàng loạt ngôi sao ở hàng phòng ngự vắng mặt vì chấn thương hay thẻ phạt. Đình Trọng, Đỗ Duy Mạnh, Bùi Tiến Dũng, Thành Chung không thể đến Nhật Bản mở ra cơ hội lớn với Thanh Bình.

Anh được HLV Park Hang Seo trao cơ hội ở ba trận đấu gặp Australia, Trung Quốc và Oman. Đó là những trải nghiệm bổ ích với cầu thủ mang áo số 5 ở đội tuyển Việt Nam. Tuy vậy, sự thiếu kinh nghiệm của Thanh Bình bị Wu Lei của Trung Quốc qua mặt với hai tình huống dứt điểm thành bàn. Hai bàn thua khiến tuyển Việt Nam nhận thất bại với tỷ số chung cuộc 2-3. Dù vậy, đó là kinh nghiệm quý báu của hậu vệ này.

Sau những sai lầm đó, Thanh Bình có sự tiến bộ. Lần đầu tiên, anh được trao cơ hội đá chính. Trong trận gặp Nhật Bản, anh mang số 14, vốn thuộc về Hoàng Đức và trung vệ sinh năm 2000 càng khiến giới mộ điệu bất ngờ khi thực hiện pha đánh đầu tung lưới thủ môn Kawashima.

Trong màu áo Viettel, Nguyễn Thanh Bình cùng lứa với Hữu Thắng, Danh Trung và Mạnh Dũng. Lứa cầu thủ sinh năm 2000 là nòng cốt của Viettel giành hạng ba tham dự VCK U19 Quốc gia 2017, vô địch VCK U21 Quốc gia 2020 dưới sự dẫn dắt của HLV Thạch Bảo Khanh.

Chia sẻ về cậu học trò cưng, HLV Thạch Bảo Khanh cho hay: “Tôi không bất ngờ khi Thanh Bình có tên trong danh sách tập trung cùng ĐT Việt Nam. Bình có chiều cao lý tưởng, cậu ấy phán đoán tốt trong các tình huống không chiến. Trong tương lai, Bình sẽ là trung vệ đẳng cấp của bóng đá Việt Nam”.

Tháng 12/2020, trong hai trận giao hữu của U22 gặp ĐT Việt Nam trên sân Cẩm Phả (Quảng Ninh) và Việt Trì (Phú Thọ), trung vệ Thanh Bình được HLV Park Hang Seo điền tên ở đội hình xuất phát. Nhận xét về cậu em út trong khoảng thời gian hội quân trên tuyển, trung vệ Duy Mạnh cho biết: “Nguyễn Thanh Bình là 1 cầu thủ tốt, tuy tuổi đời trẻ nhưng Thanh Bình tràn đầy năng lượng để cống hiến. Được làm việc với ban huấn luyện trong thời gian dài, đó là một trải nghiệm rất quý báu với Bình”.